DE803780C

DE803780C - Process for the production of hardenable glue

Info

Publication number: DE803780C
Application number: DEP41905D
Authority: DE
Inventors: Alfred Brookes
Original assignee: British Industrial Plastics Ltd
Current assignee: British Industrial Plastics Ltd
Priority date: 1939-11-06
Filing date: 1949-05-06
Publication date: 1951-04-09
Also published as: GB537176A; FR916671A; ES174669A1; NL60678C

Description

Verfahren zur Herstellung von härtbarem Leim Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung eines härtbaren Leinis auf der Basis einer Nväßrigen Harnstoff-Formaldehydharzlösung.Method of Making Curable Glue The invention relates to focuses on the production of a hardenable linseed on the basis of an aqueous urea-formaldehyde resin solution.

Normal bestehen härtbare Leime aus schwach viskosen, wäßrigen Lösungen des Harnstoff-Formaldehydharzes Mit oder ohne Zusatz von Streck-Mitteln, z. 13. Roggenmehl, Holzmehl, Stärke. Diese Leime sind z.B. zum Verleimen von Sperrholz und von Furnieren sehr geeignet und für alle baulichen Zwecke, wo die zu vereinigenden Flächen durch genaues Bearbeiten und ausreichenden Druck in innigen und genauen Kontakt gebracht werden können. Fehlen diese Voraussetzungen, wie dies etwa bei schlecht aufeinanderpassenden Teilen oder bei ungenügendem Druck der Fall ist, so kann aus jeder dieser Ursachen ein schwacher, mangelhafter Verband entstehen. Wegen seiner Dünnflüssigkeit kann der Leim aus einer Verbindungsstelle ausfließen und läßt Hohlräume zurück, andererseits ergibt sich, selbst wenn der Leim von den Verbindungsstellen zurückgehalten werden sollte, eine außerordentlich dicke Leimschicht. Ein gemeinsanies Nlerkmal der Leime dieser Art ist, daß nach erfolgter erster Abbindung oder Härtung das Harz erheblich zusammenschrumpft und bei übermäßig dicken Schichten dadurch in der Leimschicht Sprünge entstehen, die mit der Zeit eine Schwächung des Verbandes hervorbringen. Der Zusatz von Füllstoffen zu Harnstoff-Form. aldehydharzlösungen einschließlich anderen Leimen ist häufig vorgeschlagen worden; die Füllstoffe dienen dazu, die Flüssigkeit des Harzes zu vermindern, so daß die vorgenannte erste Schwierigkeit bereits überwunden ist; aber bisher wurde kein Füllstoff für wäßrige Leime gefunden, bei dessen Zusatz das spätere Zerspringen des Harzes ausgeschaltet wird und wobei doch die erwünschten Eigenschaften des Leims, wie leichte Verarbeitbarkeit, Lagerbeständigkeit, schnelles Hartwerden und Wasserfestigkeit erhalten bleiben.Normally curable glues consist of slightly viscous, aqueous solutions of urea-formaldehyde resin. With or without the addition of stretching agents, e.g. 13. Rye flour, wood flour, starch. These glues are very suitable, for example, for gluing plywood and veneers and for all structural purposes, where the surfaces to be united can be brought into intimate and precise contact by precise processing and sufficient pressure. If these prerequisites are missing, as is the case with poorly fitting parts or with insufficient pressure, each of these causes can result in a weak, inadequate association. Because of its thin liquid, the glue can flow out of a connection point and leaves cavities behind; on the other hand, even if the glue should be retained by the connection points, an extremely thick layer of glue results. A common feature of glues of this type is that after the first setting or hardening, the resin shrinks considerably and, in the case of excessively thick layers, cracks occur in the glue layer, which over time weaken the association. The addition of fillers to form urea. aldehyde resin solutions including other glues have often been suggested; the fillers serve to reduce the liquidity of the resin, so that the aforementioned first difficulty has already been overcome; but so far no filler has been found for aqueous glues, the addition of which eliminates the later cracking of the resin and yet maintains the desired properties of the glue, such as ease of processing, storage stability, rapid hardening and water resistance.

Es sind auch bereits Verfahren bekanntgeworden, in denen man zur Erhöhung der Wasserfestigkeit von Harnstoff-Formaldehydharzleimen die organischen Füllstoffe mit wasserabstoßenden Substanzen, wie Kohlenwasserstoffen, Ölen, unlöslichen Seifen usw., imprägnierte. Dies macht die Leime wohl wasserfest, verhindert aber nicht ein Springen und Rissigwerden derselben, zumal bei größerer Schichtdicke.There are also already known methods in which to increase the water resistance of urea-formaldehyde resin glues the organic fillers with water-repellent substances such as hydrocarbons, oils, insoluble soaps etc., impregnated. This makes the glue waterproof, but does not prevent it cracking and cracking, especially if the layer is thicker.

Erfindungsgemäß wird dieser Mangel dadurch beseitigt, daß die pulvrigen, zellstoffhaltigen Füllstoffe, wie pulverisierte Baumwolle, Holzmehl, zerkleinerter Sulfit- oder Sulfatzellstoff u. dgl., die Man solchen härtbaren Leimen aus wäßrigen Harnstoff-Formaldehydharzlösungen zugibt, mit Benzvlalkohol imprägniert sind.According to the invention, this deficiency is eliminated in that the powdery, pulp-containing fillers, such as powdered cotton, wood flour, shredded Sulphite or sulphate pulp and the like, which one such curable sizes from aqueous Urea-formaldehyde resin solutions are added, impregnated with benzyl alcohol.

2 Mit einem solchen Klebstoff hergestellte Verbindungen bleiben fest, und die klebende Schicht verbleibt im Wesen frei von Sprüngen, selbst wenn ihre Dicke eine erhebliche ist, z. B. bis 1,6 mm beträgt. 2 Joints made with such an adhesive remain strong and the adhesive layer remains essentially crack-free, even if its thickness is considerable, e.g. B. to 1.6 mm.

Die -Menge des zur Harzlösung zuzusetzenden Füllstoffes und des Benzylalkohols kann schwanken-. Im allgemeinen hängen die optimalen Mengenverhältnisse von der im wäßrigen Klebemittel enthaltenen Wassermenge ab und können durch Versuch leicht festgestellt werden. Das Springen des Leimes wird mit ansteigenden Mengen an Fültstoffen vermindert; es werden mindestens io 07o an imprägnierten Füllstoffen, gerechnet auf das Gewicht der wäßrigen Harzlösung, verwendet. Die Gewichtsmenge an Benzylalkohol beträgt im allgemeinen nicht weniger als die des zellstoffhaltigen Materials: ein bevorzugtes Mengenverhältnis ist 2 Gewichtsteile Benzvlalkohol auf i Gewichtsteil Cellulosematerial.The amount of filler and benzyl alcohol to be added to the resin solution can fluctuate-. In general, the optimal proportions depend on the from the amount of water contained in the aqueous adhesive and can easily by experiment to be established. The cracking of the glue becomes with increasing amounts of filler reduced; At least 10 07o impregnated fillers are expected based on the weight of the aqueous resin solution. The amount by weight of benzyl alcohol is generally not less than that of the pulp: a the preferred proportion is 2 parts by weight of benzyl alcohol per 1 part by weight Cellulosic material.

Das Härten des Leimes wird in bekannter Weise mit Hilfe vor. Härtemittein bewirkt, die dem Leim unmittelbar vor dem Gebrauch beigemischt oder getrennt von ihm auf das Arbeitsstück aufgebracht werden, d. h. in letzterem Falle auf die eine der zu vereinigenden Flächen, während die andere Fläche den Leimauftrag erhält.The hardening of the glue is made in a known manner with the help of. Causes hardening agents to be admixed with the glue immediately before use or applied to the workpiece separately from it, d. H. in the latter case on one of the surfaces to be united, while the other surface receives the application of glue.

Obgleich der erfindungsgemäße Leim in erster Linie zum Kaltleimen bestimmt ist, kann er auch zum Warmleimen unter Druck verwendet werden. l# ' benso wie bei den gewöhnlichen Klebernitteln aus llartistoff-I,'ori-naldehydharz wird das Härten bei Zusainmen-,virken eines Härtemittels mit Wärme beschleunigt.Although the glue according to the invention is primarily intended for cold gluing, it can also be used for hot gluing under pressure. l # 'benso as in the ordinary Klebernitteln from llartistoff-I,' ori naldehydharz is curing at Zusainmen-, birches of a curing agent with heat accelerated.

Die folgenden Peispiele illustrieren die Erfindung; die darin angeführten Teile sind Gewichtsteile.The following examples illustrate the invention; those listed therein Parts are parts by weight.

Beispiel i ioTeile WeichholzAiehl einer solchen Feinheit, daß es durch ein Sieb von 8o --Nlaschen auf 25 mm Siebseitenlänge hindurchgelit, durch ein Sieb von 120 Maschen jedoch nicht, werden in einer Knetmaschine mit :2o Teilen Benzylalkohol imprägniert und ioo Teile eines handelsüblichen wäßrigen Klebemittels aus Harnstoff-Forrnaldehydharz zugefügt, das wie folgt in nicht beanspruchter Weise hergestellt ist.EXAMPLE 10 parts of softwood, which are of such a fineness that it can pass through a sieve of 80 meshes on 25 mm side length, but not through a sieve of 120 meshes, are impregnated in a kneading machine with: 20 parts of benzyl alcohol and 100 parts of a commercially available aqueous adhesive added from urea formaldehyde resin, which is prepared as follows in a manner not claimed.

Eine Lösung von 6o Teilen Harnstoff in 162 Teilen neutralen, 6o Teile Formaldehyd enthaltendem handelsüblichem Formalin wird unter Verwendung eines Rückflußkühlers gekocht und der pH-Wert der Lösung noch während des Kochens mit Hilfe von Ameisensäure auf 6,o eingestellt. Das Kochen wird so lange fortgesetzt, bis eine Probe beim Abkühlen klar bleibt, aber bei Verdünnung mit kaltem Wasser unlösliches Harz ausfällt, worauf Neutralisierung und Abdampfung im Vakuum vorgenommen wird, wobei i 5o Teile eines viskosen, gießbaren Harzes entstehen. Dieses Harz wird dann mit 15 Teilen handelsüblichem Roggenmehl geknetet und mit Trinatriumphosphat neutralisiert. ioo Teile dieses Harzes werden dann mit dem oben angegebenen, mit Benzylalkohol imprägnierten Holzmehl gemischt; auf diese Weise wird ein viskoses Klebetnittel erhalten, das zum Auftrag mit Bürsten oder zum Auftrag in verhältnismäßig dicken Schichten mittels Spachtel geeignet ist. Für Zwecke der Bautischlerei u. dgl. wird das Klebemittel vor seiner Verwendung mit i 11/o seines Gewichtes an Ammoniurnchlorid gemischt und das Gemisch auf den zu vereinigenden Flächen ausgebreitet. Das Arbeitstück wird dann mittels Zwingen o. dgl. unter gelindem Druck bei gewöhnlicher Temperatur etwa 3 Stunden lang zusammengeklemmt, wobei die Verbindung fest geworden ist. Beispiel 2 15 Teile Hartholzmehl, z. B. aus Hickory oder Buche, von einer solchen Feinheit, daß es durch ein Sieb von 8o Maschen auf 25 MM Siebseitenlänge hindurchgeht, durch ein Sieb von 120 -,%LIaschen je- doch nicht, werden Mit 2,5 Teilen Benzylalkohol imprägniert, und Too Teile eines handelsüblichen wäßrigen Klebemittels aus Harnstoff-Formaldehydharz, dessen Herstellung im Beispiel i beschrieben ist, eingemischt. Das entstandene Klebemittel hat ähnliche Konsistenz wie jenes nach Beispiel i, bewirkt aber noch bessere Haftung, selbst wenn es in dickeren Schichten aufgetragen wird. Vor der Benutzung wird das Klebemittel mit einem Härtemittel gemischt, wie im vorausgehenden Beispiel i erläutert; alternativ kann eine Lösung von Ammoniumchlorid auf eine Fläche aufgebracht und trocknen gelassen werden. Das Klebemittel wird iuf die entgegengesetzte Fläche aufgetragen; die beiden zu verbindenden Flächen werden sodann aufeinandergebracht und 3 Stunden unter Druck gehalten, bis die Verbindung hart ist.A solution of 60 parts of urea in 162 parts of neutral commercial formalin containing 60 parts of formaldehyde is boiled using a reflux condenser and the pH of the solution is adjusted to 6.0 with formic acid while the mixture is still boiling. Boiling is continued until a sample remains clear on cooling, but insoluble resin precipitates on dilution with cold water, whereupon neutralization and evaporation are carried out in vacuo, producing 150 parts of a viscous, castable resin. This resin is then kneaded with 1 5 parts of commercially available rye flour and neutralized with trisodium phosphate. 100 parts of this resin are then mixed with the above-mentioned wood flour impregnated with benzyl alcohol; in this way a viscous adhesive is obtained which is suitable for application with brushes or for application in relatively thick layers with a spatula. For the purposes of building joinery and the like, the adhesive is mixed with 11 / o of its weight of ammonium chloride before use and the mixture is spread over the surfaces to be joined. The work piece is then clamped together by means of clamps or the like under gentle pressure at normal temperature for about 3 hours, during which the connection has become firm. Example 2 15 parts of hardwood flour, e.g. B. from Hickory or beech, of such fineness that it passes through a sieve of mesh 8o to 25 MM Siebseitenlänge, through a sieve of 120 -% LIaschen not JE, are impregnated with 2.5 parts of benzyl alcohol, and Too parts of a commercially available aqueous adhesive made from urea-formaldehyde resin, the preparation of which is described in Example i, are mixed in. The resulting adhesive has a consistency similar to that of Example i, but produces even better adhesion, even when it is applied in thick layers. Before use, the adhesive is mixed with a hardener as explained in Example i above; alternatively, a solution of ammonium chloride can be applied to a surface and allowed to dry. The adhesive is applied to the opposite surface; the two surfaces to be joined are then brought together and kept under pressure for 3 hours until the joint is hard.

l' ei sP i e 1 3 Eine neutrale Lösung von ioo Teilen Hariistoff in 27o Teilen 4o%igen Fornialins wird gekocht und ihr pri-Wert noch während des Kochens mit Hilfe von Ameisensäure auf 6,o eingestellt. Die Lösung wird unter Rückfluß ili--, bis 2 Stunden gekocht, bis eine Probe bei rascliciii Abkühlen auf 2o' klar bleibt. Sodann wird sie mit Ätznatron neutralisiert und so weit eingedanipft, bis sie 215 Gewichtsteile einer viskosen Harzlösung liefert. 2oo Teile dieser Harzlösung Nverden dann Mit 3oTeilen einer Füllmasse geknetet, die man erhält, -,verin man ioTeile Baum#N-ollflocl#z(--ii mit 2o Teilen Benzylalkohol durch gemeinsames Er-n-ärinen imprägniert. Der Leim wird ini Verein init einem Hirtungsmittel gemäß Beispiel i oder 2 zur Anwendung gebracht. l ' ei sP ie 1 3 A neutral solution of 100 parts of hariase in 270 parts of 40% fornialin is boiled and its pri value is adjusted to 6.0 with the help of formic acid while it is still cooking. The solution is refluxed for up to 2 hours until a sample remains clear when it is rapidly cooled to 20 '. It is then neutralized with caustic soda and evaporated until it provides 215 parts by weight of a viscous resin solution. 2oo parts of this resin solution are then kneaded with 3o parts of a filling compound that is obtained, -, 10 parts of tree # N-ollflocl # z (- ii are impregnated with 2o parts of benzyl alcohol by joint Er-n-arinen. The glue is combined brought with a herding agent according to example i or 2 used.

Claims

PATENT CLAIM: 1. A process for the production of hardenable glue from a urine-formaldehyde resin solution and impregnated, powdery, cellulose-containing fillers, characterized in that the fillers to be used are impregnated with benzyl alcohol.

2. The method according to claim i, characterized in that the aqueous Urea-formaldehyde resin solution at least 10% by weight of impregnated fillers be added which contain at least _ # o weight percent benzyl alcohol.